二叉堆的定義
二叉堆是完全二叉樹或者是近似完全二叉樹。
二叉堆滿足二個特性:
1.父結點的鍵值總是大於或等於(小於或等於)任何乙個子節點的鍵值。
2.每個結點的左子樹和右子樹都是乙個二叉堆(都是最大堆或最小堆)。
當父結點的鍵值總是大於或等於任何乙個子節點的鍵值時為最大堆。當父結點的鍵值總是小於或等於任何乙個子節點的鍵值時為最小堆。下圖展示乙個最小堆:
由於其它幾種堆(二項式堆,斐波納契堆等)用的較少,一般將二叉堆就簡稱為堆
實現堆排序
實現堆排序需解決兩個問題:
1. 如何將n 個待排序的數建成堆;
2. 輸出堆頂元素後,怎樣調整剩餘n-1 個元素,使其成為乙個新堆。
首先討論第二個問題:輸出堆頂元素後,對剩餘n-1元素重新建成堆的調整過程。
調整小頂堆的方法:
1)設有m 個元素的堆,輸出堆頂元素後,剩下m-1 個元素。將堆底元素送入堆頂((最後乙個元素與堆頂進行交換),堆被破壞,其原因僅是根結點不滿足堆的性質。
2)將根結點與左、右子樹中較小元素的進行交換。
3)若與左子樹交換:如果左子樹堆被破壞,即左子樹的根結點不滿足堆的性質,則重複方法 (2).
4)若與右子樹交換,如果右子樹堆被破壞,即右子樹的根結點不滿足堆的性質。則重複方法 (2).
5)繼續對不滿足堆性質的子樹進行上述交換操作,直到葉子結點,堆被建成。
再討論對n 個元素初始建堆的過程。
建堆方法:對初始序列建堆的過程,就是乙個反覆進行篩選的過程。
1)n 個結點的完全二叉樹,則最後乙個結點是第個結點的子樹。
2)篩選從第個結點為根的子樹開始,該子樹成為堆。
3)之後向前依次對各結點為根的子樹進行篩選,使之成為堆,直到根結點。
/**
* 已知h[s…m]除了h[s] 外均滿足堆的定義
* 調整h[s],使其成為大頂堆.即將對第s個結點為根的子樹篩選,
* *@param h是待調整的堆陣列
*@param s是待調整的陣列元素的位置
*@param length是陣列的長度
* */
void heapadjust(int h,int s, int length)
if(h[s]// 如果較大的子結點大於父結點
h[s] = h[child]; // 那麼把較大的子結點往上移動,替換它的父結點
s = child; // 重新設定s ,即待調整的下乙個結點的位置
child = 2*s+1;
}else
// 如果當前待調整結點大於它的左右孩子,則不需要調整,直接退出
h[s] = tmp; // 當前待調整的結點放到比其大的孩子結點位置上
}print(h,length);
}/**
* 初始堆進行調整
* 將h[0..length-1]建成堆
* 調整完之後第乙個元素是序列的最小的元素
*/void buildingheap(int h, int length)
/** * 堆排序演算法
*/void heapsort(int h,int length)
}int main();
cout<
print(h,10);
heapsort(h,10);
//selectsort(a, 8);
cout<
print(h,10);
}
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